BMWK-Projekt: KLÄFFIZIENTER
BMWK-Projekt: KLÄFFIZIENTER – Optimierung der katalytischen Direktmethanisierung auf Kläranlagen zur Energiespeicherung und Erhöhung der Anlageneffizienz
Das BMWK-Projekt „KLÄFFIZIENTER“ erforscht und implementiert Maßnahmen, die Kläranlagen auf ihrem Weg zur Energieneutralität unterstützen, während sie gleichzeitig einen Beitrag zur Bereitstellung erneuerbarer Gase durch eine intelligente, tief integrierte Methanisierungseinheit leisten können, um Wärme- und Stromversorgung zu sichern sowie die Produktion von Biomethan zu optimieren.
Förderkennzeichen: 03El5477A
Laufzeit: 01.10.2024 – 30.09.2027
Projektträger Jülich
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
8. Energieforschungsprogramm zur angewandten Energieforschung – Forschungsmissionen für die Energiewende
Das Projekt KLÄFFIZIENTER zielt darauf ab, Kläranlagen auf ihrem Weg zur Energieneutralität zu unterstützen und gleichzeitig zur Bereitstellung erneuerbarer Gase beizutragen. Dies soll durch eine intelligente und integrierte Verknüpfung von Klärwerksprozessen mit einer katalytischen Direktmethanisierungsanlage erreicht werden. Durch die Umwandlung von CO2 aus Klärgas in Methan mittels Wasserstoff soll eine Energieversorgung gewährleistet werden, die sowohl Wärme als auch Strom für den Klärwerksbetrieb bereitstellt. Anders als das Vorgängerprojekt ist außerdem die Nutzung eines modularen, skalierbaren Klärwerksmodells zur Optimierung von Energieflüssen und Betriebsstrategien, das flexibel auf verschiedene Kläranlagengrößen angepasst werden kann. Ziel ist es, die großen Potenziale von Kläranlagen skalierbar für die Biomethanproduktion zu erschließen, was gleichzeitig zur Stabilisierung des Energiesystems beiträgt.
Im Rahmen des Projekts werden sowohl simulationsbasierte als auch experimentelle Untersuchungen durchgeführt, um die technische Machbarkeit und Effizienz des Systems nachzuweisen. Ein Demonstrationsreaktor soll in einer Kläranlage installiert werden, um das Zusammenspiel von Energieproduktion, Methanisierung und Energienutzung in realen Betriebsbedingungen zu testen. Das innovative Regelungskonzept nutzt KI-basierte Algorithmen, um die optimale Betriebsweise des Klärwerks zu gewährleisten und Synergieeffekte, wie die Nutzung des Sauerstoffs aus der Elektrolyse, zu maximieren. Damit trägt das Projekt zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen und zur Erhöhung der Energieunabhängigkeit von Kläranlagen bei.
Ansprechpartner:
Department Chemie- und Bioingenieurwesen (CBI)Jonas Miederer, M. Sc.
Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik
